Para uma operação adequada, os drones costumam usar acelerômetros para determinar a direção da gravidade. Em um novo estudo publicado na Nature em 19 de outubro de 2022, uma equipe de cientistas da Delft University of Technology, do CNRS e da Aix-Marseille University mostrou que os drones podem estimar a direção da gravidade combinando detecção visual de movimento com um modelo de como eles se movem. Esses resultados podem explicar como os insetos voadores determinam a direção da gravidade e são um grande passo para a criação de minúsculos drones autônomos.
Embora os drones normalmente usem acelerômetros para estimar a direção da gravidade, a maneira como os insetos voadores conseguem isso tem sido envolta em mistério até agora, pois eles não têm um senso específico de aceleração. Neste estudo, uma equipe europeia de cientistas liderada pela Universidade de Tecnologia de Delft na Holanda e envolvendo um pesquisador do CNRS mostrou que os drones podem avaliar a gravidade usando detecção visual de movimento e modelagem de movimento juntos.
Para desenvolver esse novo princípio, os cientistas investigaram o fluxo óptico, ou seja, como um indivíduo percebe o movimento em relação ao seu ambiente. É o movimento visual que varre nossa retina quando nos movemos. Por exemplo, quando estamos em um trem, as árvores próximas aos trilhos passam mais rápido do que as montanhas distantes. O fluxo óptico por si só não é suficiente para um inseto saber a direção da gravidade.
No entanto, a equipe de pesquisa descobriu que era possível encontrar essa direção combinando esse fluxo óptico com uma modelagem de seu movimento, ou seja, uma previsão de como eles se moveriam. As conclusões do artigo mostram que com esse princípio foi possível encontrar a direção da gravidade em quase todas as situações, exceto em alguns casos raros e específicos, como quando o sujeito estava completamente imóvel.
Durante esses voos estacionários perfeitos, a impossibilidade de encontrar a direção da gravidade desestabilizará o drone por um momento e, portanto, o colocará em movimento. Isso significa que o drone recuperará a direção da gravidade no próximo instante. Portanto, esses movimentos geram pequenas oscilações, que lembram o voo dos insetos.
O uso desse novo princípio na robótica pode atender a um grande desafio que a natureza também enfrentou: como obter um sistema totalmente autônomo e limitar a carga útil. Os futuros protótipos de drones seriam aligeirados por não precisarem de acelerômetros, o que é muito promissor para os modelos menores do tamanho de um inseto.
Embora essa teoria possa explicar como os insetos voadores determinam a gravidade, ainda precisamos de confirmação de que eles realmente usam esse mecanismo. Novos experimentos biológicos específicos são necessários para provar a existência desses processos neurais que são difíceis de observar em voo. Esta publicação mostra como a sinergia entre robótica e biologia pode levar a avanços tecnológicos e novos caminhos de pesquisa biológica.
Publicado em 22/10/2022 17h28
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